疲劳加载历史对型钢再生混凝土黏结性能的影响

型钢再生混凝土结构既可以实现废弃骨料的再生利用,又具有较高的刚度、承载力及良好的抗震性能,是一种兼顾节能环保与结构性能的新型组合结构。为了研究疲劳加载历史对型钢再生混凝土黏结性能的影响,文章设计了梁式试件,并研制了一种带有球铰的梁式加载装置,先对试件进行了以加载频率和应力水平为关键参数的200万次疲劳加载,而后进行静力加载。试验结果表明:试件最终破坏模式为静力荷载作用下的黏结滑移破坏,证明文章的试件设计和加载方案的有效性。经历疲劳加载后,试件的破坏过程与原静力试验相似;型钢应变和滑移沿锚固长度方向上的分布规律与原静力试验相同,均在荷载上升段呈负指数分布,在荷载下降段呈线性分布;一定范围内,增大应力水平和加载速率,试件剩余承载力降低。

基于静力水准的采空区地表变形监测及误差分析

目前,采空区上方的地表沉降变形监测主要采用人工水准仪测量,该方法效率低、成本高、周期长,且无法实现自动化实时监测。为解决上述问题,引入静力水准自动化监测技术,在分析静力水准自动化监测工作原理及监测系统构成的基础上,对其可靠性、误差来源及消除方法进行了深入探讨,最后结合条带采空区上方地表监测实例从监测方案、测点布置、数据分析等多个角度进行了系统研究。研究结果表明:该技术能够满足条带采空区上方地表沉降变形自动化监测的要求,可为相关监测工作提供技术支撑。

深部条带老采空区覆岩破坏多参量监测研究

针对深部条带老采空区覆岩移动变形问题,确定了裂隙发育、拉压应变、岩层物性等主要参量指标,采用钻孔电视法、分布式光纤感测法、井间电法CT、微震法构建了采空区覆岩“点-线-面-体”多参量监测模式;运用该监测模式对工程实例进行实测分析,获取了采空区覆岩全方位、多层次的移动破坏特征,得出覆岩裂隙多集中在465 m以下,少量空洞位于垮落带及煤柱上方靠近采空区侧,煤柱塑性区范围约8 m的结论,综合判定采空区覆岩结构可在长时间内保持相对稳定。结果表明:“点-线-面-体”多参量监测模式在内容上能够有效涵盖条带采空区覆岩移动变形的各参量指标,时空上可实现点(静态)、线(动态)、面(静态)、体(动态)相互结合的全过程监测,监测结果间能相互验证,可满足深部条带采空区覆岩移动变形监测要求。

考虑土-结相互作用的风力发电塔模型结构振动台试验研究

土-结相互作用(SSI)对结构动力响应会产生显著影响。鉴于此,文章开展考虑SSI的缩尺“风力发电塔-基础-土体”系统整体振动台试验研究,分析风力发电塔模型结构的动力特性,在记录地震动作用下的加速度响应和位移响应,以及SSI对模型结构动力特性的影响。研究表明:SSI对结构的动力特性,特别是结构的自振频率,有显著影响;风力发电塔结构塔筒中部加速度响应最大,而塔筒底部位移角响应最大;模型结构相对于地面的最大位移角在3%~4%,高于一般钢结构设计限值,在风力发电塔结构设计中应予以重视。此外,提出了一类基于Butterworth数字滤波器的两步滤波方法,并对滤波器参数取值进行了研究,结果表明该方法有效解决了加速度积分漂移问题。

再生混凝土框架柱抗震性能试验研究

进行了再生粗骨料取代率分别为0%、50%、100%的3个再生混凝土框架柱低周反复荷载的对比试验,在相同轴压比、不同取代率的情况下,对普通混凝土与再生混凝土框架柱、再生混凝土框架柱之间不同取代率的破坏形态、滞回特性、延性性能、耗能特性等问题进行了对比分析。试验结果表明再生混凝土与普通混凝土框架柱的破坏过程相似,前者的滞回特性、延性和耗能均满足抗震要求,因此在有抗震设防要求地区的框架中采用再生混凝土是可行的,但再生混凝土较普通混凝土框架柱构件延性减小,耗能能力降低,不建议直接采用原有设计方法,需进行合理的构造加强措施。

厂房动力特性测试及加固效果评估

介绍了对某生产厂房的动力特性现场测试和对厂房结构的模态分析及谐响应分析结果。在掌握该厂房振动规律的基础上,针对厂房结构的特点提出增设钢斜撑的方法进行加固处理。并用有限元方法进行了计算分析和加固效果评估。

大型火力发电厂SRC框架柱-RC分散剪力墙主厂房混合结构体系抗震性能试验研究

针对我国高烈度区大容量机组火力发电厂钢筋混凝土框排架主厂房"先天不足"以及钢结构主厂房造价高的现状,现提出采用型钢混凝土(SRC)框架柱—钢筋混凝土(RC)分散剪力墙混合结构体系作为主厂房框排架新型结构体系。根据该结构体系特点,选取三榀三跨结构进行1∶7比例空间模型抗震性能拟动力和拟静力试验,研究该新型结构体系在水平地震作用下的受力特点,刚度退化规律、结构滞回性能、变形性能和薄弱部位等。研究结果表明,该新型框排架结构体系能够满足"小震不坏、大震不倒"的设防要求,结构的位移-荷载滞回曲线较饱满,结构的耗能能力和变形性能较强,薄弱部位发生在汽轮发电机运转平台层处,实际设计中应加强注意。该混合结构体系能够满足8度地区大容量机组主厂房结构的抗震要求,是一种值得大力推广应用的新型结构体系。

再生混凝土承重砌块试验研究

通过对常用规格190单排孔再生混凝土砌块的试验研究,找出了影响其抗压强度的主要因素,在此基础上,开发了一种抗压强度较高的240三排孔再生混凝土砌块.通过试验选取几种优化配合比,240三排孔再生混凝土砌块的抗压强度分别能达到MU5.0、MU7.5及MU10.0强度等级,可用于承重及有抗震要求的砌体结构.由于三排孔再生混凝土砌块增加了热传导路径,还具有一定的保温性能.

钢梁─钢筋混凝土柱组合结构厂房的动力性能实测

根据一栋由钢梁—钢筋混凝土柱组成承重体系的大型组合结构工业厂房的现场实测资料，分析了其动力特性和抗震性能。

青海玉树地震村镇建筑震害分析及减灾措施

2010年4月14日青海玉树发生7.1级地震,造成大量建筑物损坏和倒塌.对玉树地震灾区各类建筑结构的震害进行了初步分析,总结了此次地震的经验教训.针对地震灾区村镇建筑提出了建议:(1)从结构抗震的概念设计着手,合理的选择场地、结构类型和抗力构件布置;(2)"就地取材,结合传统,提高性能",研究适合当地的适宜性建筑结构抗震体系;(3)针对当地的地形地貌及地质条件、材料来源、建筑的传统性与民族性等特点,整体规划,编制适宜当地的建筑抗震设计标准图集;(4)培训施工人员,规范村镇建筑施工;(5)加强村镇学校和医院等重要性建筑的抗震性能.

高层框架-核心筒结构抗震防线问题研究

框架-核心筒因能发挥框架和筒体两种结构体系的优点,是高层建筑常用的一种结构形式.但在地震作用下,框架和核心筒能否协调工作抵抗地震作用以及能够如何有效的发挥"两道抗震防线"一直是备受关心的问题.集中讨论了该结构体系的两道抗震防线——核心筒和外框架的地震力分配特点,概述了增强第一道抗震防线——核心筒延性及提高第二道抗震防线——外框架刚度、延性的一些常用方法,并对它们应用于地震区框架-核心筒结构时的优缺点进行了分析.

混合结构体系在超高层建筑中的应用及问题

混合结构体系在超高层建筑中经常被采用。介绍了不同类型混合结构体系的特点和在国内外应用的工程实例,分析了外钢框架+钢筋混凝土筒体和型钢混凝土框架+钢筋混凝土筒体这两种在我国经常采用的混合结构体系的抗震性能和优缺点。在分析国内已经进行的混合结构试验研究的基础上,参考国内外工程实践,考虑抗震等多种因素,提出混合结构体系在不同抗震设防区的适用性和需进一步研究的问题。

装配整体式与现浇剪力墙结构抗震性能对比分析

为研究装配整体式剪力墙结构的抗震性能,设计制作了参数、加载制度等条件相同的12层装配整体式和现浇剪力墙1∶5缩尺模型结构,并对其进行了振动台试验。研究了两模型结构受地震作用时的裂缝形态、破坏机理,自振频率、振型和阻尼比等动力特性,楼层剪力、倾覆力矩、位移,最大层间位移角和结构延性系数等地震响应参数,并进行了对比分析。结果表明:装配整体式结构连接部位存在初始损伤,在首次地震波输入后,其自振频率下降较大,而二者的振型系数和阻尼比变化趋势基本一致;在弹性阶段,两模型结构的裂缝形态、楼层剪力、倾覆力矩、楼层位移和层间位移角的变化规律基本一致,随着输入地震波加速度峰值的增大,其量值无明显差异;结构进入塑性阶段,两模型结构的裂缝形态及其形成机理的差异,造成现浇结构的自振频率最终降低幅度、层间位移角大于装配整体式结构。两模型结构的地震响应均满足"小震不坏、中震可修、大震不倒"的抗震设防目标。

火电厂RC分散剪力墙-SRC框排架滞回性能试验研究与分析

针对火电厂混凝土主厂房结构难以满足在高烈度区抗震性能的现状,提出一种RC分散剪力墙-SRC框排架的新型混合结构体系。基于1/7比例缩尺的某火电厂RC分散剪力墙-SRC框排架模型结构进行了拟动力试验和拟静力试验。根据试验结果研究模型结构在El-Centro(N-S)水平地震作用下的滞回反应与耗能能力、延性性能和刚度变化。结果表明:研究结构较同类钢筋混凝土框排架结构具有更好的滞回性能和耗能能力,分散剪力墙和型钢混凝土柱对结构延性和耗能能力的提高显著且有较大安全储备。研究为同类结构的抗震设计提供试验依据。

采动影响下等效连续介质水岩耦合数学模型及应用

为研究采动影响下含水层渗流场演化规律,推导了以应变为参数的裂隙岩体等效渗透系数,基于B iot固结理论建立了等效连续介质水岩耦合数学模型,采用快速拉格朗日有限差分进行了数值模拟.研究结果表明:裂隙是采动岩体渗流的主要通道;煤层开采初始阶段岩体渗透性增加区域在底板呈"W"形分布,在顶板岩体渗透性增加区域呈"M"形分布;当含水层渗透性增加区与下方顶板渗透性增加区相交时,形成导水裂隙;在渗透性增加区内岩体形成了相对"膨胀区",而在渗透性降低区内岩体产生被压缩的现象.

型钢混凝土框架静力非线性分析塑性铰参数研究

SRC构件具有比普通RC构件更高的承载力和极限变形能力.但由于SRC构件塑性铰属性参数较难确定,使该结构很难直接应用静力非线性方法进行分析,而是转化为等刚度的RC构件进行计算.从理论上给出了SRC框架压弯构件PMM铰N-Mx-My相关面的形成方法,提出了型钢混凝土构件弯矩-曲率曲线的确定及将其转化为杆单元塑性铰弯矩-曲率关系的方法,并得到了塑性铰区长度的计算方法.应用确定的铰属性参数对两跨三层SRC框架进行了静力非线性分析,结果与振动台试验吻合较好,表明这种铰属性参数用于SRC构件静力非线性分析是合适的.最后通过与具有相同刚度的RC框架计算结果对比分析,表明采用这种刚度相等的RC构件进行计算低估了SRC框架的抗震能力.

钢筋混凝土框架异型节点抗裂计算

基于8个钢筋混凝土框架异型节点的试验,分析了异型节点的初裂与常规节点的不同之处。在分析钢筋混凝土框架异型节点受力的基础上,得出了异型节点的初裂承载能力取决于异型节点"小核芯"的结论,并以"小核芯"为基本计算单元,提出了钢筋混凝土框架异型节点的抗裂承载能力计算公式。

大型汽轮机组混合框架式基础结构模型试验模态分析

采用模型模态试验方法对汽轮发电机组框架式基础的振动特性进行了研究.根据相似理论建立了某电厂1000 MW汽轮发电机组框架式基础的10∶1试验模型,采用激振器激振的方法对该结构的动力特性进行了测试,采用模态分析技术并依据规范的要求对基础的振动情况进行了预测.通过试验结果与国内设计软件TGFP4.0数值计算结果的对比,表明理论分析模型的可行性.研究结果为汽轮发电机组框架式基础进行动力修正和优化设计提供了参考.

再生混凝土梁长期受荷时随变形计算方法研究

由于再生混凝土收缩徐变效应大,导致长期荷载作用下,再生混凝土梁附加变形较大。文中以不同再生粗骨料取代率的再生混凝土梁长期受荷变形性能的试验研究为依据,研究其长期变形计算方法。通过考虑龄期的有效弹性模量法,将再生混凝土徐变系数引入梁截面附加曲率的计算,基于虚功原理给出长期荷载作用的时随变形计算公式;考虑再生粗骨料的二相性,通过普通混凝土的徐变收缩计算式,给出考虑附着水泥砂浆影响的再生混凝土徐变收缩调整系数;将其计算结果代入三种典型普通混凝土徐变收缩模型,得到再生混凝土徐变收缩模型,并通过时随变形计算公式计算再生混凝土梁长期荷载下的跨中变形值、跨中和加载点的附加变形值,与试验结果吻合较好。

偏碱性矿井水演化过程中的水岩作用

针对中国淡水资源相对贫乏、煤矿开采不同程度地使水资源受到污染的现状,以阜新矿区为例,应用水文地质学和水文地球化学原理,研究煤矿开采条件下偏碱性矿井水演化过程中的水岩作用。结果表明:地层为碱性岩石和煤层含硫量偏低使矿井水酸碱度大于7,呈偏碱性。偏碱性条件使铁离子质量浓度降低,同时促进了氨氮硝化反应进行,使矿井水中硝酸盐和亚硝酸盐质量浓度增加。偏碱性条件也可能是造成氟质量浓度超标的主要原因。煤岩层地球化学特征是本地区偏碱性矿井水形成的基础,水岩作用对矿井水各组分的变化具有重要影响。